SPIE 色散管理腔设计的概念概述
信用:泰金等
，doi 10
1117/1
美国联合通讯社(Associated Press)
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056005 在过去的几十年中，对于使用单模光纤的锁模光纤激光器，只考虑了时间模式
锁模单模光纤激光器因其高增益掺杂、固有的单空间模式和紧凑的设置而具有优势
然而，就功率水平而言，锁模光纤激光器具有高非线性，这是由单模光纤的小纤芯尺寸引起的
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员最近开发了一种新的方法，用于产生具有单模光束质量的高能超短脉冲:多模激光腔中的非线性光束净化
时空锁模 克服功率水平问题的传统方法是首先产生低功率超短脉冲(所谓的激光振荡器)，然后级联放大器以增加功率水平
但是外部放大增加了成本和复杂性
最近，多模光纤，特别是渐变折射率多模光纤，由于其低模式色散和内部光的周期性自聚焦而引起了人们的关注
空间光束净化、波长转换和时空锁模已经用渐变折射率多模光纤进行了演示
时空锁模是产生超短脉冲的一种新方法
它在多模激光腔内创造了空间和时间效应之间的平衡，支持多条光路来引导光
光纤的大的多模芯直径降低了腔的非线性，并允许系统在没有外部放大的情况下达到高脉冲能量
然而，由于其多模特性，高功率时空锁模激光器受到低质量输出光束的影响
激光腔和光束轮廓测量示意图
(a) QWP，四分之一波片；HWP，半波片；PBS，偏振分束器；ISO，隔离器；空间滤波器
(2)近场输出光束轮廓的演变，用于降低从连续波到锁模操作的8 nJ输出脉冲能量的腔损耗
信用:泰金等
，doi 10
1117/1
美国联合通讯社(Associated Press)
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056005
通过非线性光束清洗的单模光束质量 EPFL的研究人员演示了多模激光腔中的非线性光束净化，这是有史以来第一次演示，能够产生具有单模光束质量的高能超短脉冲
他们发表在同行评议的开放存取期刊《高级光子学》上的报告显示，当实现锁模时，工程化的腔内时间脉冲特性能够产生高质量的光束
它们的设计允许产生亚100飞秒脉冲，具有高脉冲能量(> 20 nJ)和M2值的光束质量(小于1
13个，没有外部放大)
该团队通过模式解析模拟研究了复杂的腔动力学，并通过数值和实验证实了非线性光束清洗
第一作者乌古尔·泰金指出，他的团队的工作为超短脉冲的产生提供了一种控制时空非线性动力学的新方法
这项研究的结果表明，良好的光束质量，高脉冲能量，亚100飞秒脉冲持续时间的光纤激光器可以构成商业上可获得的标准组件
所报道的方法可以扩展到具有更大纤芯尺寸的光纤，用于进一步的功率缩放，同时保持亚100飞秒脉冲的光束质量
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